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Intel, Bluefors y Afore desarrollan un crioanalizador cuántico para pruebas de computación cuántica

15 Marzo 2019por Redacción

Intel, Bluefors y Afore han desarrollado Cryogenic Wafer Prober, el primer crioanalizador dedicado a realizar pruebas de computación cuántica y que responde a la necesidad de contar con una herramienta para pruebas con capacidad para recopilar más datos sobre chips cuánticos, conocidos como 'qubits' .

El Cryogenic Wafer Prober permite a los investigadores probar qubits en obleas de 300mm a temperaturas de pocos grados kelvin

El Cryogenic Wafer Prober permite a los investigadores probar qubits en obleas de 300mm a temperaturas de pocos grados kelvin

Uno de los mayores retos con la informática cuántica es la recopilación y el acceso a los datos. En la actualidad, cada procesador cuántico pasa por una serie de pruebas durante meses en un refrigerador de dilución a baja temperatura, para determinar lo que funciona y lo que no funciona.

Basándonos en nuestra experiencia en tecnología para procesamiento de transistores, observamos la necesidad que existe para crear una línea de prueba y fabricación en grandes cantidades de spin qubits de semiconductores en obleas de 300 mm: nos centramos en la capacidad de fabricación y en los problemas para la mejora de la tecnología cuántica, ya que la respuesta rápida de un crioanalizador permite a Intel acelerar nuestros conocimientos científicos

Jim Clarke

Los transistores convencionales son muy diferentes y, con las herramientas apropiadas, Intel puede analizar un gran subconjunto de estos transistores en una oblea de 300mm en, aproximadamente, una hora, para informar rápidamente sobre los resultados y devolverlos a la línea de fabricación.

En computación cuántica, sin embargo, las características de la activación de los qubits debe medirse a baja temperatura (algunos grados kelvin por encima del cero absoluto). Hasta ahora, el análisis eléctrico de los qubits era un proceso lento en comparación con el de los transistores tradicionales y, a menudo, se precisaban días para recopilar pequeños subconjuntos de datos.

“Basándonos en nuestra experiencia en tecnología para procesamiento de transistores, observamos la necesidad que existe para crear una línea de prueba y fabricación en grandes cantidades de spin qubits de semiconductores en obleas de 300 mm. Nos centramos en la capacidad de fabricación y en los problemas para la mejora de la tecnología cuántica, ya que la respuesta rápida de un crioanalizador permite a Intel acelerar nuestros conocimientos científicos”, explica Jim Clarke, director de Quantum Hardware en Intel.

Ante esta coyuntura y para el diseño y fabricación de un dispositivo de ese tipo, Intel se dirigió a Bluefors, firma especializada en sistemas de refrigeración de dilución sin criógenos, con una atención especial en computación cuántica y asociado a la finlandesa Afore, un suministrador de soluciones para pruebas basadas en sistemas microélectromecánicos (MEMS).

Con ello, tras un año de trabajos, se ha convertido en realidad el Cryogenic Wafer Prober, que permite a los investigadores probar qubits en obleas de 300mm a temperaturas de tan solo unos grados kelvin, convirtiéndolo en la primera herramienta de pruebas de su clase para computación cuántica. El primer Cryogenic Wafer Prober ya está operativa, en fase de pruebas, en el campus de Intel en Oregón, junto a varios refrigeradores de dilución para computación cuántica.

Durante todo un año, Intel ha colaborado con Bluefors y Afore para combinar experiencias y para crear una herramienta de análisis capaz de funcionar en entornos cuánticos. Esperamos que, con el diseño, el sector pueda usarla para acelerar el progreso de la computación cuántica

Jim Clarke

“Durante todo un año, Intel ha colaborado con Bluefors y Afore para combinar experiencias y para crear una herramienta de análisis capaz de funcionar en entornos cuánticos. Esperamos que, con el diseño, el sector pueda usarla para acelerar el progreso de la computación cuántica”, señala Clarke.

“Intel se dirigió a nosotros buscando una herramienta con capacidad para analizar obleas de 300mm a temperaturas de tan solo unos grados kelvin”, reconoce David Gunnarsson, director de ventas y director científico en Bluefors.

“Todo un reto que para abordarlo hablamos la compañía finlandesa Afore, con gran experiencia en sistemas de análisis de obleas. Juntos, logramos diseñar el Cryogenic Wafer Prober, que ya hemos elaborado y montado. Estamos muy interesados en ver lo que esta herramienta va a significar para la computación cuántica”.

Con el Cryogenic Wafer Prober Intel va a poder automatizar y recopilar información sobre spin qubits, incluyendo las fuentes de ruido cuántico, la calidad de puntos cuánticos y los materiales que importan en la creación de spin qubits en tan solo unos minutos, en vez de precisar semanas.

En una primera demostración del uso, Intel evaluó las características de la activación en más de 100 estructuras de 100 qubit en una oblea fabricada por Intel en un flujo de fabricación de qubit de silicio en su línea de procesamiento de 300 mm en Oregón.

El gráfico que se adjunta muestra la innovación de la herramienta para recopilar grandes cantidades de datos criogénicos para crear con ellos una correlación estadística sobre el incremento del voltaje de activación entre la temperatura ambiente y la temperatura criogénica. Con esta herramienta, Intel podrá acelerar la incorporación y las mejoras en la línea de fabricación de spin qubit con silicio, además de acelerar los procesos de investigación y desarrollo en computación cuántica. Más información en www.intel.com

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